철도연, 새로운 철도패러다임 제시

(서울=기술사신문) 이석종기자 = 한국철도기술연구원(이하 철도연, 원장 홍순만)은 세계철도연맹(Union International de Chemin de Fer, UIC)과 공동으로 '미래교통기술 국제세미나'를 코엑스 4층 그랜드 컨퍼런스룸(401호)에서 3월 11일, 12일 양일간 개최했다.

 

이들은 그동안 안전과 고속화 중심으로 기술개발이 이루어졌던 세계 각국의 철도가 혁신을 통한 패러다임의 전환이 필요하다는 것에 공감하고, 새로운 세상을 열어갈 혁신적인 철도기술과 철도교통이 나아가야 할 방향에 대해 다양한 아이디어를 제시했다.

 

철도연 홍순만 원장은 "이번 세미나를 통해 한국의 철도 기술력을 글로벌 시장에 전파하는 계기를 만들었다."며 "앞으로 세계 각국과 다양한 분야의 기술협력 사업이 활발해질 전망이며, 우리가 세계 철도기술을 리드할 수 있도록 더욱 노력하겠다."고 밝혔다. 

 

△ 레일운하 기술

기존의 운하를 대신해 대형 선박을 여러 가닥의 철도를 이용해 운송하는 레일운하가 소개됐다. 이 기술은 선박이 도착하면 물속에서 기다리고 있던 특수 다축 화차의 로프웨이에 선박을 연결시켜 육상으로 옮긴 뒤, 이를 기관차로 이동시키는 시스템이다. (발표 : 철도연 서승일 박사)

 

▲ < 도로와 교차운행(환경친화적 매립형 궤도 적용) >                 < 레일운하 입구 조감도 > 

레일운하 기술은 신규 운하 건설을 용이하게 해 글로벌 해운항로 단축, 국제 물류비용 감소, 일자리 창출 등 세계 물류시장의 판도를 바꿀 기술로 조명됐다.

 

△ 해중(海中) 철도 

바닷속 한가운데를 달린다는 의미의 '해중(海中) 철도'는 바닷속에 긴 대형 파이프를 설치하고 그 안을 열차가 다니는 개념이다. 바다 밑에 터널을 뚫는 기존 해저터널의 개념과는 달리 1개당 약 100m 길이의 파이프형 구조물을 제작한 후 수심 30m 이하 바닷속 한가운데에 이어 붙여 고정시킨다. (발표 : 철도연 사공명 박사) 

 

시공이 간편하고 공사기간을 단축하는 특수 공법으로 현실적인 실현 가능성을 높였다. 파도와 바람에 영향 받지 않고, 수심과의 연관성도 적어 큰 바다를 가로 지르는 대륙 연결도 가능한 미래 녹색교통기술이다. 

▲ < 해중 파이프형 철도 개념도 > 

 

△ LTE기반 무선열차제어기술 

LTE기반 무선열차제어기술은 열차제어와 신호를 포함한 주행 중인 열차상태를 실시간 검지하고, 유지보수 정보, 차내 모니터링을 위한 영상정보, 운영 요원과의 음성 정보 송수신 등 철도 전 분야의 성능 및 안전성을 높인 기술이다. (발표 : 철도연 김용규 박사)

 ▲ < LTE 기반 무선열차제어기술 조감도 > 

 

△ 저심도 도시철도 

현재 광주도시철도 2호선에 추진 중인 저심도 도시철도는 15~25m 깊이로 건설되는 기존 지하철과는 달리 도로 위에서부터 지하 5~7m로 건설하여 도로 선형에 따라 주행이 가능한 지하철도이다. 자동차와 동일한 작은 곡선 회전과 급한 경사에서도 주행이 가능한 급곡선, 급구배 관련 기술이 발표됐다. (발표 : 철도연  이안호 박사)

 

또한 고가 경전철과 유사한 비용으로 지하에 건설할 수 있어 재정문제를 해결하고, 도시미관, 소음과 진동, 접근성과 쾌적성 등을 만족시킨 시스템이다.

▲ < 저심도 지하철도 개념도 > 

 

△ 부유식 해상활주로

활주로를 건설할 만한 공간이 없는 도서 지역의 해안가 바다에 소형 공항을 만드는 부유식 해상활주로는 작은 섬도 빠르게 갈 수 있는 기술로 참석자들의 많은 관심을 받았다. (발표 : 철도연 박준혁 박사)

 

기존 매립형 해상공항이나 교량형 공항과는 달리 활주로 전체를 물의 부력을 이용해 바다에 띄우고, 그 위에 비행기가 이착륙하는 개념이다. 원리는 항공모함과 비슷하지만 안전을 더욱 강화하기 위해 양쪽 끝부분을 육상에 묶어 고정시키는 기술이 적용됐다. 

 

철도 및 도로 교량에도 적용할 수 있고 교량 건설비 절감과 향후 구조물 해체시 다른 지역에서 재활용할 수 있다는 특징이 있다.  

▲ < 부유식 해상활주로 기술 > 

△ 마이크로파를 이용한 콘크리트 급속양생기술

최신의 연구성과도 소개됐다. 지난해 12월 포항~삼척 철도5공구 터널에 세계 최초로 적용된 콘크리트 급속양생기술은 기존 1~2일 이상 걸리던 콘크리트 양생 시간을 12시간 이내로 줄여 전체 공사기간을 획기적으로 단축시킨 기술이다. (발표 : 철도연 고태훈 박사)

 

마이크로파를 이용한 이 기술은 전자레인지에서 음식을 데우듯이 특수 제작된 거푸집을 활용해 콘크리트의 강도를 유지하면서 양생을 빠르게 하는 최적 온도인 35~55℃를 지속시켜 콘크리트 구조물의 강도 확보는 물론 급속 시공을 가능하게 한 신기술이다. 

 

4계절 내내 콘크리트 양생을 12시간 이내로 완료할 수 있고, 도로 및 철도의 터널, 교량, 아파트와 같은 건축 구조물 등 모든 콘크리트 구조물에 적용할 수 있다. 특히 북미, 러시아, 북유럽, 중앙아시아 등 혹한 지역에서 경쟁력이 있는 기술로 관심을 모았다. 

▲ < 콘크리트 급속양생용 발열시스템 구조 >